橋梁施工中的地基處理技術(shù)探討

陳 艷 莉

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

橋梁施工中的地基處理技術(shù)探討

陳 艷 莉

(山西路橋第二工程有限公司，山西 臨汾 041051)

結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)分析了橋梁施工中地基的處理技術(shù)，總結(jié)了不同橋梁工程地基處理的方法，并對(duì)不同地基處理方法的原理、適用原則等進(jìn)行了研究探討，以期為相關(guān)橋梁工程的地基處理工作提供參考借鑒。

橋梁施工，特性，地基處理，技術(shù)

0 引言

橋梁施工過(guò)程中，由于橋梁結(jié)構(gòu)一般建設(shè)于有水的地方，所以最常見(jiàn)的地基類型為軟弱地基。軟弱地基指的是地基一般由淤泥質(zhì)土、沖填土構(gòu)成，這些土質(zhì)常常遇到的問(wèn)題為承載力不足，為此對(duì)于橋梁結(jié)構(gòu)的施工造成了很大的困擾。

軟弱地基的處理是橋梁結(jié)構(gòu)施工的基礎(chǔ)問(wèn)題，只有通過(guò)一些施工措施有效的改善軟弱地基承載力不足的問(wèn)題，才能有效的實(shí)現(xiàn)橋梁工程的建設(shè)。相關(guān)規(guī)范要求進(jìn)行橋梁施工之前，應(yīng)對(duì)橋梁地基的地質(zhì)進(jìn)行處理，使其滿足相關(guān)規(guī)范中的承載力要求，方可進(jìn)行下一步的施工。本文針對(duì)橋梁地基的常見(jiàn)施工技術(shù)進(jìn)行探討與總結(jié)，期望能為橋梁工程的建設(shè)提供理論參考與借鑒。

1 橋梁地基的改善措施分析

1)提升土的剪切特性。橋梁地基施工過(guò)程中，常常會(huì)發(fā)生地基的剪切破壞，地基剪切破壞的主要原因在于地基開(kāi)挖時(shí)，地基的承載力達(dá)不到相關(guān)的要求，導(dǎo)致地基開(kāi)挖周邊的地基產(chǎn)生局部凸起或下陷的情況，這些現(xiàn)象稱之為地基的剪切破壞。橋梁地基的施工過(guò)程中，為了有效的防治此類情況的發(fā)生，需要通過(guò)相關(guān)的處理措施來(lái)提升土的抗剪能力，提升地基土的承載能力。

2)提升土的壓縮特性。對(duì)橋梁地基進(jìn)行高壓縮之后，往往會(huì)導(dǎo)致橋梁發(fā)生較大的沉降，橋梁沉降過(guò)大往往會(huì)導(dǎo)致地基的失穩(wěn)，對(duì)橋梁的運(yùn)行產(chǎn)生潛在的威脅。為此提升土的壓縮特性，可以有效降低橋梁地基的沉降，促進(jìn)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。

3)降低土的滲透性能。橋梁建設(shè)周邊存在大量的水源，若橋梁施工過(guò)程中，發(fā)生地基的大面積滲漏，導(dǎo)致流砂的出現(xiàn)，不論對(duì)施工安全還是建筑本身都會(huì)帶來(lái)極為嚴(yán)重的后果。為此改善地基土的透水性，可以有效的保證施工安全。通常改善水的滲透特性可以通過(guò)壓縮或者減小水壓兩個(gè)方面來(lái)實(shí)現(xiàn)。

4)提升地基的動(dòng)力特性。地基的動(dòng)力特性主要作用在于實(shí)現(xiàn)橋梁地基對(duì)地震作用、荷載作用等的抵抗能力。有些橋梁由于地基的動(dòng)力特性不足，在長(zhǎng)期的荷載作用下，導(dǎo)致地基中的一些砂土產(chǎn)生了液化的現(xiàn)象，隨著地基砂土的液化，導(dǎo)致地基的承載力迅速下降，橋梁的沉降迅速增加，如此對(duì)橋梁的穩(wěn)定性與安全性造成威脅。為此改善地基土的動(dòng)力特性，對(duì)于橋梁安全性與耐久性的提升有著非常重要的意義。

5)特殊地基特性的改善。除了通常類型的軟弱地基之外，也有多種不良類型的地基，常見(jiàn)的有黃土地基，遇水后會(huì)迅速的下陷，還有一些具有膨脹性的地基，遇水之后產(chǎn)生一定的膨脹。針對(duì)不同類型的不良地基，應(yīng)采取相應(yīng)的措施，進(jìn)行地基土質(zhì)的改善，通常是通過(guò)換土的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。

2 橋梁地基的處理技術(shù)

1)換填法。換填法的主要原理在于將不良地基的土換成特性優(yōu)良的填充土，如此可以有效的提升不良地基的承載力，有效控制橋梁結(jié)構(gòu)的沉降量。換填法的處理方式主要適用于淺層軟弱地基的處理，對(duì)于一些深層不良地基而言，施工量過(guò)大。通常換填之后的填充材料由較大的砂、碎石以及灰土構(gòu)成，通過(guò)反復(fù)碾壓直至填充密實(shí)。

2)預(yù)壓法。預(yù)壓法一般適用于一些淤泥土質(zhì)和飽和的粘土，預(yù)壓法是一種非常常見(jiàn)的地基處理方法，可以有效的解決地基的沉降問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。預(yù)壓法的實(shí)質(zhì)在于，橋梁結(jié)構(gòu)建造之前，在擬定的施工區(qū)域內(nèi)，施加于橋梁結(jié)構(gòu)相當(dāng)?shù)暮奢d作用，使得土體中的孔隙水被擠出，地基變得密實(shí)。值得注意的是，預(yù)壓法只是使得土體變得密實(shí)，并沒(méi)有改善土地本身的特性，且預(yù)壓過(guò)程中應(yīng)注意經(jīng)預(yù)壓范圍進(jìn)行一定的擴(kuò)大，防止周邊土體的凸起或下陷。

3)強(qiáng)夯法。強(qiáng)夯法的主要作用在于提升土體的承載力，降低土體自身的壓縮性能，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)土體抗液化能力以及抗?jié)裣菽芰Φ奶嵘?qiáng)夯法的工作原理是通過(guò)重達(dá)幾十噸的重錘通過(guò)高處落下，錘擊夯實(shí)地面，使得地基實(shí)現(xiàn)夯實(shí)。強(qiáng)夯法一般用于處理一些砂土、飽和粉土地質(zhì)的地基。經(jīng)過(guò)相關(guān)實(shí)踐證實(shí)，強(qiáng)夯法可以有效提升地基承載力2倍～5倍，使其壓縮特性降低2倍～5倍，通常的影響深度可達(dá)10 m以上。

強(qiáng)夯法通過(guò)重錘的錘擊實(shí)現(xiàn)地基承載力的增強(qiáng)，然而這種地基處理的方式也存在其缺陷。首先由于重錘的接觸面積較小，使得施工量相對(duì)較大，施工效率降低；其次不同區(qū)域即使使用相同的錘擊方式進(jìn)行夯實(shí)，也難以保證不同區(qū)域的地基承載力相同，這可能會(huì)導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不均勻沉降的問(wèn)題；最后強(qiáng)夯法有很大的局限性，地基水分過(guò)多時(shí)，往往不適宜使用強(qiáng)夯法進(jìn)行處理。

4)振沖法。振沖法又稱振動(dòng)水沖法，是以起重機(jī)吊起振沖器，啟動(dòng)潛水電機(jī)帶動(dòng)偏心塊，使振動(dòng)器產(chǎn)生高頻振動(dòng)，同時(shí)啟動(dòng)水泵，通過(guò)噴嘴噴射高壓水流，在邊振邊沖的共同作用下，將振動(dòng)器沉到土中的預(yù)定深度，經(jīng)清孔后，從地面向孔內(nèi)逐段填入碎石，使其在振動(dòng)作用下被擠密實(shí)，達(dá)到要求的密實(shí)度后即可提升振動(dòng)器，如此反復(fù)直至地面，在地基中形成一個(gè)大直徑的密實(shí)樁體與原地基構(gòu)成復(fù)合地基，提高地基承載力，減少沉降，是一種快速、經(jīng)濟(jì)有效的加固方法。

振沖的過(guò)程中有兩種方式，分別為加填料和不加填料。所添加的填料主要由碎石和填充土構(gòu)成，加填料的振沖方式主要應(yīng)用于一些粘土、粉土地質(zhì)。不加填料的振沖法通常都是用來(lái)提升土體的抗剪強(qiáng)度以及土坡的穩(wěn)定性，這種方式一般適用于中粗砂地基。

5)深層攪拌法。深層攪拌法主要是通過(guò)向地基中加入水泥以及固化劑，對(duì)地基土體進(jìn)行機(jī)械攪拌，使得水泥和土體拌和，硬化之后形成整體，如此可以有效的提升整體強(qiáng)度和水穩(wěn)定性。通常深層攪拌法對(duì)于土體中的水分要求較高，一般適用于一些粘性土體，對(duì)于一些有機(jī)質(zhì)含量較高的地基不太適用。

6)高壓噴射注漿法。高壓噴射注漿主要是針對(duì)一些地基深層存在一些大塊石頭，根莖的地基，通過(guò)高壓噴射注漿，使得土體與石塊之間相互連接，形成整體，有效提升整體的抗侵蝕能力。這種方式對(duì)于一些流體地基難以適用，因?yàn)樗鲿?huì)導(dǎo)致噴射的漿體難以凝固。

7)土擠密樁法。對(duì)于一些具有濕陷性特征的地基土質(zhì)，使用土擠密樁法可以有效的進(jìn)行解決，土擠密樁法的主要原理在于通過(guò)向地基之中添加粘土，并進(jìn)行擠壓實(shí)現(xiàn)土體的密集，保證土體的密實(shí)性，提高整體的穩(wěn)定性。然而這種方法不適用于一些土體水飽和度過(guò)大的地基。通常的做法是通過(guò)沉管與爆破的方式向地基擠壓，使其形成孔狀，再向相應(yīng)的孔內(nèi)進(jìn)行填充灰土，最終成為樁基。

3 結(jié)語(yǔ)

結(jié)合當(dāng)前橋梁施工的實(shí)踐，本文對(duì)橋梁施工的地基處理技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)，并對(duì)不同橋梁工程地基處理的方法進(jìn)行了詳細(xì)的敘述，對(duì)不同的地基處理方法的適用范圍進(jìn)行了匯總。然而實(shí)際的橋梁工程中，地基的處理技術(shù)的選擇往往要通過(guò)多個(gè)方面進(jìn)行考慮，不同的地基有著完全不同的處理方式，也可能同一地基采用了多種地基處理的方法。具體的橋梁工程應(yīng)根據(jù)具體情況來(lái)選擇相應(yīng)的處理方式，只有從經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性、施工效率方面綜合考量，才能選擇最佳的處理方法。

[1] 張 賀，鄭祎楠.橋梁施工技術(shù)分析[J].科技促進(jìn)發(fā)展，2009(4)：18-20.

[2] 劉俊巖.深基坑工程[M].北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社，2001.

[3] 焦 剛.軟土地區(qū)橋涵設(shè)計(jì)的若干問(wèn)題[J].山西建筑，2003，29(18)：214-215.

On exploration for foundation treatment technique in bridge construction

CHEN Yan-li

(ShanxiRoadandBridgeNo.2EngineeringCo.,Ltd,Linfen041051,China)

Combining with practice experience, the pape analyzes the treatment technique for foundation in bridge construction, sums up the methods for the foundation treatment of different bridge projects, and explores the principles and applied rules for different foundation treatment methods, so as to provide some reference for foundation treatment of related bridge projects.

bridge construction, feature, foundation treatment, technique

1009-6825(2014)34-0179-02

2014-09-26

陳艷莉(1980- )，女，工程師

U443.1

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